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摘要：利853区块位于济阳坳陷东营凹陷滨南-利津断裂构造带，岩性复杂多样，油藏埋深2600～3200m，属常温常压系统。在钻井成本压缩的大环境下，通过对施工的利853区块钻井施工方案及邻井相关资料进行总结，结合实际施工经验，从钻井工艺技术、钻井工具及过程管理等方面，深入优化总结出一套适合该区块的优快钻井施工模式，达到提速提效的目的，为利853井组后续井的施工提供经验。
关键词： 利853区块;优快钻井;提速提效;钻井模式
1 地质情况简介
利853区块岩性复杂多样，扇中主要以含砾砂岩、砾状砂岩为主，夹砾岩、细砂岩、灰质砂岩，扇端以泥质粉砂岩、粉砂岩、含砾细砂岩为主。岩石类型为长石岩屑砂岩，石英含量25%、长石含量29%、岩屑含量46%。储层以粗粒为主，分选中-差，磨圆度次棱角状为主，结构成熟度低，胶结类型为孔隙胶结。油藏埋深2650～3200m，地层温度112-120℃，温度梯度3.32℃/100m;原始油层压力24.15-34.8MPa，平均压力为28.6MPa，压力系数0.9-1.2，平均1.0，属常温常压系统。根据利853井样品分析化验资料统计，沙四中储层孔隙度平均为11%，渗透率平均为8.6×10-3μm2，碳酸盐含量较高，平均为22.3%。胶结致密，属于低孔、特低渗储层。利853块油层地面原油密度0.8589g/cm3，地面原油粘度为8.29mPa.s（50℃时），凝固点平均为27.8℃。 沙四段地层水以CaCl2型为主，总矿化度较高，一般为50623-112520mg/l，平均7.3×104mg/l，氯离子含量为4.4-6.9×104mg/l。
2 施工难点分析
利853块构造位置位于济阳坳陷东营凹陷滨南-利津断裂构造带。钻探目的是完善利853块主体注采井网，提高储量控制程度和采收率，主要目的层为沙四段。通过对该地区邻井资料及前期井施工情况分析，该地区钻井施工难点如下：
1、利853区块造斜点浅，属于浅层定向，稳斜段长，设计要求中靶后自然降斜，轨迹控制难度大。
2、该井组井网密集，防碰难度大。
3、该井组沙河街井段长，造浆严重，钻井液性能维护困难。
4、进入沙三段后，斜深2300-2600m左右，地层偏软，受地层倾角影响呈降斜趋势，最高可达6°/100m，平均降斜率3°/100m，降斜趋势持续至沙四段中靶，控制井斜存在较大难度。
针对利853区块造斜点浅、稳斜段长、沙河街井段长、防碰及轨迹控制难度大等施工难题，从优化钻具结构、优选PDC钻头及钻进参数、优化泥浆体系三个方面，优化钻井施工模式，提高每个环节施工效率，达到整体提速提效的目的。
3 施工模式优化
3.1 钻具结构优化
1、一开平均井深410m，采用钟摆钻具结构，增加钻铤数量，确保防斜打直，配合PDC钻头加双泵组合，提高机械钻速。平均一开纯钻时间4h，泵压12MPa。
2、二开先期方案采用PDC+单弯螺杆（1.25°）+无磁钻铤+无磁承压”的钻具结构，但在实际施工时，在降斜段井斜难以控制，定向困难且效果不好。在2500m处更换牙轮钻头，定向钻进200m调整轨迹，2800m后牙轮钻头钻时较慢，更换PDC钻头完成后300m进尺。先期方案使用三个钻头，三趟钻，进尺工作时间较长。
针对利853井组地层特点，优化钻具组合，采取PDC钻头+单弯螺杆（1.5°）+止回阀+无磁承压钻杆+MWD悬挂+加重*8柱+钻杆的钻具结构，有效降低了稳斜段因地层倾角产生的降斜趋势，实现一趟钻完钻，并且减少了滑动钻进的比例，提高了机械钻速。
3、在钻具中加入偏心扩眼器、扶正器等井下工具，利用短起下作业，破坏井筒内岩屑床，循环时提高钻井泵排量，调整钻井液性能增加携砂能力，达到清除岩屑床，提高环空清洁度的目的。
3.2 优选PDC钻头及钻进参数
利853区块前四口井分别使用三个厂家的四刀翼PDC钻头，根据地层优化水眼及钻头齿数、齿形高度，对比分析。
通过使用比较，优选厂家一的4刀翼PDC，该钻头在保证较快机械钻速的前提下，能有效调整井深轨迹，可以实现二开一趟钻完钻。该钻头的设计采用浅内锥角，提高定向钻进时钻头弧顶位置接触地层的齿数，增加钻头抗冲击抗研磨能力。同时相当于减少芯部齿吃入地层深度，减少了对复合片的冲击载荷，预防芯部齿过早损坏出现钻头掏心情况。规径齿部位复合片采用小磨边设计，提高钻头定向时支撑点的减震能力，并保持有充足的切削能力提高定向效率。钻头采用短保径设计，进一步减少钻头定向时保径面与井壁之间的磨阻以提高机速。钻头复合片采用14°后倾角设计提高机械钻速，复合片选用超深脱钴耐高抗冲击与耐研磨异形面复合片（屋脊齿）。通过以上对钻头的深度优化处理，该钻头充分匹配该区块地层，可实现高效造斜，有效稳斜并保持高机速。
根据设计调整、优化井眼轨迹，合理调整钻进参数。针对该区块地层特征，定向施工特点，在钻时快的井段多定向钻进，提高造斜率，在钻时慢不好定向的井段多使用复合钻进，通过调整钻压大小和顶驱转速快慢控制井斜方位变化情况，减少定向时间，提高了钻井时效，
3.3 钻井液处理优化
通过利853井组的施工，钻井液处理方面总结出以下几点优化措施：
1、一开井段采用清水钻进，重点控制攜砂和防塌，适当增加粘度，配合双泵大排量保证携砂。
2、二开上部地层直井段成岩性差，泥岩较软且砂层发育，重点抑制地层造浆、防止泥岩缩径。保证足量的氯化钙，抑制能力强，可有效抑制岩屑和粘土颗粒在分散，保持在较粗颗粒级别，易于清除。
3、上部地层采用离心机辅助絮凝的方式，将胶液直接打入离心机中，实现离心机底流是清水的效果，有效清除有害固相，大大减少了废液排放，提高了机械钻速。 4、至东营组控制好失水，至沙二段提比重，始终保持低粘低切，控制好流型，调节好沙河街组斜井段润滑、屑沙能力。
5、随着井深、井斜增大，及时补充润滑剂。
6、封井浆采用“井浆+液体润滑剂+塑料小球”配方，要充分循环，确保井眼干净畅通。
3.4 生产管理优化
发挥甲乙双方项目组技术管理优势，做到设计及合同、搬迁安装、开工验收、固井施工、物资供应“五不等待”，实现了生产高效率。
全面梳理生产流程，衔接好每个施工节点，调整开钻和钻开油气层验收方式，优化二开试压流程，下套管使用与套管尺寸相符合的变扣接头并做好预案，减少更换闸板试压。
坚持安全标准化操作，重点对搬迁整改、起下钻、配钻具、接立柱、下套管等工序进行跟班监管，强化岗位操作与作业配合，力求“工序零对接、时间零损失”。根据当班岗位效率、辅助工作完成情况、安全操作等方面，对班组人员量化考核，与班组人员绩效挂钩，使工时分配更加准确、公正科学，有效促进了班组生产，提升了生产效率。
4 实施效果及结论
4.1 方案实施效果
通过采取有效优化措施，使用高效长寿命螺杆钻具、优化钻头选型、优化钻井参数及钻井液性能参数，配合离心机辅助絮凝技术，形成了“一口井、一趟钻、一只钻头、一套钻具组合”的施工模式，利853井组基本数据如下：
从中可以看出，采用该钻井模式后，效果如下：
1、一开纯钻时间缩短到4-5h，下表层套管时间缩短到3-4h。
2、二开实现一趟钻，口井钻井周期由最初的15.7d减少到最快5.54d
3、口井机械钻速由最初的25.73m/h提高到最高45.27m/h，总体提速76%。
4、钻机月速由4287.5m/台月提高到最快10520.69m/台月。
4.2 结论与建议
1、在利853区块实现了优快钻井模式，大幅提高了钻井施工速度，节约了钻井周期，降低了钻井成本。
2、利853区块优快钻井模式是通过一系列优化措施，达到提速提效目的，可推广到其他区块钻井施工中。
参考文献
[1]杨馥蔓等. 利853-斜53井钻井工程设计[M]. 勝利石油工程有限公司钻井工艺研究院，2019.
[2]王萍等. 利853-斜53井钻井地质设计书[M]. 胜利石油工程有限公司地质录井公司，2019.
关键词： 利853区块;优快钻井;提速提效;钻井模式
1 地质情况简介
利853区块岩性复杂多样，扇中主要以含砾砂岩、砾状砂岩为主，夹砾岩、细砂岩、灰质砂岩，扇端以泥质粉砂岩、粉砂岩、含砾细砂岩为主。岩石类型为长石岩屑砂岩，石英含量25%、长石含量29%、岩屑含量46%。储层以粗粒为主，分选中-差，磨圆度次棱角状为主，结构成熟度低，胶结类型为孔隙胶结。油藏埋深2650～3200m，地层温度112-120℃，温度梯度3.32℃/100m;原始油层压力24.15-34.8MPa，平均压力为28.6MPa，压力系数0.9-1.2，平均1.0，属常温常压系统。根据利853井样品分析化验资料统计，沙四中储层孔隙度平均为11%，渗透率平均为8.6×10-3μm2，碳酸盐含量较高，平均为22.3%。胶结致密，属于低孔、特低渗储层。利853块油层地面原油密度0.8589g/cm3，地面原油粘度为8.29mPa.s（50℃时），凝固点平均为27.8℃。 沙四段地层水以CaCl2型为主，总矿化度较高，一般为50623-112520mg/l，平均7.3×104mg/l，氯离子含量为4.4-6.9×104mg/l。
2 施工难点分析
利853块构造位置位于济阳坳陷东营凹陷滨南-利津断裂构造带。钻探目的是完善利853块主体注采井网，提高储量控制程度和采收率，主要目的层为沙四段。通过对该地区邻井资料及前期井施工情况分析，该地区钻井施工难点如下：
1、利853区块造斜点浅，属于浅层定向，稳斜段长，设计要求中靶后自然降斜，轨迹控制难度大。
2、该井组井网密集，防碰难度大。
3、该井组沙河街井段长，造浆严重，钻井液性能维护困难。
4、进入沙三段后，斜深2300-2600m左右，地层偏软，受地层倾角影响呈降斜趋势，最高可达6°/100m，平均降斜率3°/100m，降斜趋势持续至沙四段中靶，控制井斜存在较大难度。
针对利853区块造斜点浅、稳斜段长、沙河街井段长、防碰及轨迹控制难度大等施工难题，从优化钻具结构、优选PDC钻头及钻进参数、优化泥浆体系三个方面，优化钻井施工模式，提高每个环节施工效率，达到整体提速提效的目的。
3 施工模式优化
3.1 钻具结构优化
1、一开平均井深410m，采用钟摆钻具结构，增加钻铤数量，确保防斜打直，配合PDC钻头加双泵组合，提高机械钻速。平均一开纯钻时间4h，泵压12MPa。
2、二开先期方案采用PDC+单弯螺杆（1.25°）+无磁钻铤+无磁承压”的钻具结构，但在实际施工时，在降斜段井斜难以控制，定向困难且效果不好。在2500m处更换牙轮钻头，定向钻进200m调整轨迹，2800m后牙轮钻头钻时较慢，更换PDC钻头完成后300m进尺。先期方案使用三个钻头，三趟钻，进尺工作时间较长。
针对利853井组地层特点，优化钻具组合，采取PDC钻头+单弯螺杆（1.5°）+止回阀+无磁承压钻杆+MWD悬挂+加重*8柱+钻杆的钻具结构，有效降低了稳斜段因地层倾角产生的降斜趋势，实现一趟钻完钻，并且减少了滑动钻进的比例，提高了机械钻速。
3、在钻具中加入偏心扩眼器、扶正器等井下工具，利用短起下作业，破坏井筒内岩屑床，循环时提高钻井泵排量，调整钻井液性能增加携砂能力，达到清除岩屑床，提高环空清洁度的目的。
3.2 优选PDC钻头及钻进参数
利853区块前四口井分别使用三个厂家的四刀翼PDC钻头，根据地层优化水眼及钻头齿数、齿形高度，对比分析。
通过使用比较，优选厂家一的4刀翼PDC，该钻头在保证较快机械钻速的前提下，能有效调整井深轨迹，可以实现二开一趟钻完钻。该钻头的设计采用浅内锥角，提高定向钻进时钻头弧顶位置接触地层的齿数，增加钻头抗冲击抗研磨能力。同时相当于减少芯部齿吃入地层深度，减少了对复合片的冲击载荷，预防芯部齿过早损坏出现钻头掏心情况。规径齿部位复合片采用小磨边设计，提高钻头定向时支撑点的减震能力，并保持有充足的切削能力提高定向效率。钻头采用短保径设计，进一步减少钻头定向时保径面与井壁之间的磨阻以提高机速。钻头复合片采用14°后倾角设计提高机械钻速，复合片选用超深脱钴耐高抗冲击与耐研磨异形面复合片（屋脊齿）。通过以上对钻头的深度优化处理，该钻头充分匹配该区块地层，可实现高效造斜，有效稳斜并保持高机速。
根据设计调整、优化井眼轨迹，合理调整钻进参数。针对该区块地层特征，定向施工特点，在钻时快的井段多定向钻进，提高造斜率，在钻时慢不好定向的井段多使用复合钻进，通过调整钻压大小和顶驱转速快慢控制井斜方位变化情况，减少定向时间，提高了钻井时效，
3.3 钻井液处理优化
通过利853井组的施工，钻井液处理方面总结出以下几点优化措施：
1、一开井段采用清水钻进，重点控制攜砂和防塌，适当增加粘度，配合双泵大排量保证携砂。
2、二开上部地层直井段成岩性差，泥岩较软且砂层发育，重点抑制地层造浆、防止泥岩缩径。保证足量的氯化钙，抑制能力强，可有效抑制岩屑和粘土颗粒在分散，保持在较粗颗粒级别，易于清除。
3、上部地层采用离心机辅助絮凝的方式，将胶液直接打入离心机中，实现离心机底流是清水的效果，有效清除有害固相，大大减少了废液排放，提高了机械钻速。 4、至东营组控制好失水，至沙二段提比重，始终保持低粘低切，控制好流型，调节好沙河街组斜井段润滑、屑沙能力。
5、随着井深、井斜增大，及时补充润滑剂。
6、封井浆采用“井浆+液体润滑剂+塑料小球”配方，要充分循环，确保井眼干净畅通。
3.4 生产管理优化
发挥甲乙双方项目组技术管理优势，做到设计及合同、搬迁安装、开工验收、固井施工、物资供应“五不等待”，实现了生产高效率。
全面梳理生产流程，衔接好每个施工节点，调整开钻和钻开油气层验收方式，优化二开试压流程，下套管使用与套管尺寸相符合的变扣接头并做好预案，减少更换闸板试压。
坚持安全标准化操作，重点对搬迁整改、起下钻、配钻具、接立柱、下套管等工序进行跟班监管，强化岗位操作与作业配合，力求“工序零对接、时间零损失”。根据当班岗位效率、辅助工作完成情况、安全操作等方面，对班组人员量化考核，与班组人员绩效挂钩，使工时分配更加准确、公正科学，有效促进了班组生产，提升了生产效率。
4 实施效果及结论
4.1 方案实施效果
通过采取有效优化措施，使用高效长寿命螺杆钻具、优化钻头选型、优化钻井参数及钻井液性能参数，配合离心机辅助絮凝技术，形成了“一口井、一趟钻、一只钻头、一套钻具组合”的施工模式，利853井组基本数据如下：
从中可以看出，采用该钻井模式后，效果如下：
1、一开纯钻时间缩短到4-5h，下表层套管时间缩短到3-4h。
2、二开实现一趟钻，口井钻井周期由最初的15.7d减少到最快5.54d
3、口井机械钻速由最初的25.73m/h提高到最高45.27m/h，总体提速76%。
4、钻机月速由4287.5m/台月提高到最快10520.69m/台月。
4.2 结论与建议
1、在利853区块实现了优快钻井模式，大幅提高了钻井施工速度，节约了钻井周期，降低了钻井成本。
2、利853区块优快钻井模式是通过一系列优化措施，达到提速提效目的，可推广到其他区块钻井施工中。
参考文献
[1]杨馥蔓等. 利853-斜53井钻井工程设计[M]. 勝利石油工程有限公司钻井工艺研究院，2019.
[2]王萍等. 利853-斜53井钻井地质设计书[M]. 胜利石油工程有限公司地质录井公司，2019.